GESTIÓN DE PAVIMENTOS:

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1 GESTIÓN DE PAVIMENTOS: decisiones, estrategia y planificación de largo plazo Ing. José David Rodríguez Morera Unidad de Auditoría Técnica Programa de Infraestructura del Transporte LanammeUCR Universidad de Costa Rica 27 de julio de

2 De qué hablaremos? CONTENIDOS I. Importancia de la gestión de infraestructura. II. Fundamentos de la gestión de pavimentos III. Caso de Estudio para CR: Plan de Inversión en RVN pavimentada IV. Reflexiones finales Infraestructura Es la columna vertebral del desarrollo. Existe una relación bidireccional entre infraestructura y desarrollo (CEPAL). Potencial mayor en países en vías de desarrollo (ampliación del stock). 2

3 Qué significa una red vial? Condiciones para trasladar personas y bienes Accesibilidad Economía Adecuado funcionamiento del transporte Medio para materializar el poder del Estado para generar bienestar para la población. El poder infraestructural (Mann). Densidad vial de Costa Rica: 0,7 Km/Km 2 Círculo vicioso de la gestión reactiva PRESIÓN DE LA OPINIÓN PÚBLICA REPARACIÓN URGENTE SE VA GENERANDO INTRANSITABILIDAD TRABAJOS SE CARGAN A CONSERVACIÓN VIAL Fuente: Adaptación de Caminos (CEPAL, 1994) SE DISMINUYE PRESUPUESTO PARA RUTAS EN ESTADO RAZONABLE 3

4 Quiénes participan en el ciclo de la gestión? ARTICULACIÓN NO sucede por Magia! Sistemas de Gestión de Infraestructura Vial Evitar el enfoque lo malo primero (worst first approach) Visión de Largo Plazo Eliminación de la incertidumbre sobre el impacto de la inversión actual en la condición futura de los activos, ej. pavimentos. 4

5 Es necesario una estrategia? Cómo se gestiona una red vial? SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE CARRETERAS 20 NIVEL ESTRATÉGICO 5 NIVEL TÁCTICO 1 NIVEL OPERATIVO Fuente: LanammeUCR UNA BUENA GESTIÓN OBTIENE EL MÁXIMO DE RESULTADOS DE UNA POLÍTICA UNA BUENA GESTIÓN SE DEBE REALIZAR EN TODAS LAS FASES Y TODOS LOS NIVELES 5

6 Marco de procesos GESTIÓN DE PAVIMENTOS 6

7 Qué es un Sistema de Administración de Pavimentos? es el conjunto de operaciones que tienen como objetivo conservar por un período de tiempo las condiciones de seguridad, comodidad, y capacidad estructural adecuadas para la circulación, soportando las condiciones climáticas y de entorno de la zona en que se ubica la vía en cuestión. Todo lo anterior minimizando los costos monetario, social y ecológico. (Solminihac, 1998) En qué se debe basar una estrategia de gestión de pavimentos? INVERSIONES EN: 1. Lugar adecuado: la sección de la ruta que lo necesita 2. Momento adecuado: antes de que avance en la curva de deterioro. 3. Con el tratamiento adecuado: solo así obtendrá resultados óptimos 7

8 Sistema de Gestión de Pavimentos NIVEL DE RED Tramificación, toma de datos (rugosidad, deterioro, tránsito, costos y otros) y procesamiento de los datos. Criterios de umbrales de conservación Aplicación de modelos de predicción de deterioro. Políticas, indicadores. Desarrollo de planes y programas de conservación. NIVEL DE PROYECTO Análisis detallados. Análisis técnico y económico de las alternativas para el proyecto. Selección de la mejor alternativa: detallando el plan de acción, los costos, etc. ACTUALIZACIÓN PERIODICA DE DATOS DESARROLLO Y APLICACIÓN DE NUEVOS MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS Haas (1993) Elementos de un Sistema de Gestión de Pavimentos Direcciones Políticas y Estratégicas Definir políticas, estándares Establecer metas estratégicas corporativas Establecer y monitorear indicadores de desempeño Planeación y Programas de Desarrollo Plan y agrupación necesidades Generar programas LTIP optimizados Reducir Programas Operacionales Inventarios Activos Información de Condición LTIP data BASES DE DATOS Indicadores de Desempeño Costos y Recursos Datos de Tránsito Monitoreo y retroalimentación Evaluación Activos Monitoreo de Recursos Monitoreo de operaciones Programas Asignación de Recursos $$ Softwares, herramientas tecnológicas Administración del Presupuesto Definir Presupuesto Anual Monitorear Presupuesto 8

9 Cómo incorporar las políticas en la gestión de pavimentos? ASPIRACIÓN Qué queremos lograr? POLÍTICAS Problema público. Conjunto de acciones. PLANES Decisión general PROGRAMAS Componentes del plan. PROYECTOS Acciones y tareas para materializar la aspiración 9

10 Caso de Estudio: Priorización de la inversión en la RVN de Costa Rica Valoración de criterios sociales, económicos y ambientales a nivel de Red Estudiante: Ing. Rodrigo Arias García Director: Ing. José David Rodríguez TFG Escuela de Ingeniería Civil - UCR Antecedentes Línea de investigación desarrollada en LanammeUCR: Planes de inversión en pavimentos: definición de pesos de indicadores, aplicación a 2 zonas de conservación vial, una red municipal y a la totalidad de la RVN pavimentada. Evaluación de prácticas de gestión a través de instrumentos de AASHTO. 10

11 Objetivo General Desarrollar un plan de inversiones a nivel de red para pavimentos flexibles de la Red Vial Nacional, que incorpore criterios de priorización relacionados con aspectos ambientales, sociales y económicos de acuerdo con insumos disponibles en el país. 22 Alcance Solamente se incluye rutas nacionales de pavimento flexible de la Red Vial Nacional de Costa Rica. Se excluyen los demás componentes de la carretera, solo se considera la inversión en la estructura de pavimento

12 Metodología Determinación del Índice de Condición del Pavimento (PCI) para la RVN pavimentada Valoración de índices económicos, sociales y ambientales Elaboración de escenarios de inversión en software mediante optimización lineal. Procesamiento de la evaluación de 2014 (FWD e IRI) Determinación PCI. Asignación de información a la RVN Componente ambiental incluido a través de emisión de CO2 Diseños y costos de las intervenciones. Incorporación del GIS de la RVN de Costa Rica en el software. Programación del modelo. PCI de la RVN K 1 =k 2 =0,5 Nota de Condición= 50% Condición Estructural + 50% Condición superficial (Mata, 2010). Metodología desarrollada por NBDOT,

13 Índice de Regularidad Internacional (IRI) Capacidad funcional. Costos de operación de los vehículos. Mantenimiento de las rutas. Condiciones de seguridad. Confort para los usuarios en la carretera. Figura 4. Efecto del IRI. Fuente: LanammeUCR, Deflectometría (FWD) Capacidad estructural. Deterioros del pavimento. Deflexiones o hundimientos pavimento. del Características de Figura 5. Curva de deflexiones en la prueba de deflectometría. Fuente: los materiales

14 Clasificación según PCI y ventanas de operación Condición de red vial pavimentada PCI prom=52 ( ) Red Vial Nacional de Costa Rica 14

15 Índice de Progreso Social (IPS) o Permite evaluar la eficacia con la cual el éxito económico se traduce en progreso social. o Considera tres dimensiones: necesidades humanas básicas, fundamentos de bienestar, y oportunidades. Índice de Progreso Social de Costa Rica. Fuente: Índice de Competitividad Cantonal (ICC) o Evalúa la capacidad productiva de cada cantón, y demás factores que influyan en su desarrollo. o Permite identificar los campos en los que se requieren intervenciones institucionales o políticas públicas

16 Costo ambiental Cantidad de CO2 (kg) emitida por kilómetro de carril según intensidad de tránsito 34 Costo económico Costo por kilómetro de carril según intensidad de tránsito. Monto base para escenarios presupuestarios: USD$135 Millones (Presupuesto aproximado en la Administración) 35 16

17 Relación entre ventanas de operación $ vs. CO 2 Escenarios de inversión en pavimentos Optimización lineal mediante Woodstock. Ejemplo: Dos variables, x1 y x2. Las ecuaciones de restricción definen la frontera de la región factible. Función Objetivo Líneas rectas móviles. Representa la reación óptima entre x1 y x2. Se mueve hacia abajo hasata que contacte con el vértice extremo de la región factible. Función Lineal 17

18 Resultados 1. Incorporando criterios socioeconómicos: se busca maximizar la condición promedio de la RVN mientras se realiza la priorización de las secciones a intervenir de acuerdo a diferentes criterios socioeconómicos 38 «Lo malo primero» PCIprom=65 18

19 «Metas de condición» Resultados (cont.) 1. Criterios socioeconómicos: 85 Evolución del PCI de la RVN según escenario planteado Índice de Condición del Pavimento [PCI] pts Optimizar puro Figura 17. Priorizar por ICC Evolución de la Priorizar condición por IPS Priorizar promedio por TPDde la RVN según el escenario propuesto. Priorizar por Red Estratégica Postergar Reconstrucción 5 años Periodo [años] 19

20 Resultados (cont.) 1. Criterios socioeconómicos: Condición promedio de la RVN según el escenario Optimizar puro. 42 Resultados (cont.) 1. Criterios socioeconómicos: Intervenciones realizadas a la RVN para el escenario Optimizar puro

21 Resultados (cont.) 1. Criterios socioeconómicos: Condición promedio de la RVN según el escenario Priorizar por ICC. 44 Resultados (cont.) 2. Variación en el presupuesto: se busca maximizar la condición promedio de la RVN bajo un mismo criterio de priorización, pero se varía el presupuesto asignado (se utiliza un monto de un 50% y 150% del presupuesto original)

22 Resultados (cont.) 2. Criterio presupuestario: Índice de Condición del Pavimento [PCI] Evolución del PCI de la RVN según variación en el presupuesto 50% del presupuesto 100% del presupuesto 150% del presupuesto 5 años Periodo [años] 46 Resultados (cont.) 3. Incorporando criterio ambiental: se busca reducir la cantidad de emisiones de CO2 de las distintas intervenciones, estableciendo requisitos mínimos a la condición del pavimento, por ejemplo: RVN estratégica finaliza el periodo de análisis en una condición promedio muy buena. Eliminar secciones en pobre o muy pobre condición. Se priorizan cantones con un IPS malo y con un ICC bajo y muy bajo

23 Resultados (cont.) 3. Criterio ambiental: 85 Evolución del PCI de la RVN según escenario planteado Índice de Condición del Pavimento [PCI] Figura 22. Evolución del PCI promedio de Optimizar la RVN puro para el escenario ambiental. Priorizar ambiental Periodo [años] 48 Resultados (cont.) 3. Criterio ambiental: Variación en el presupuesto para el escenario ambiental. $ Presupuesto anual requerido según escenario planteado $ Presupuesto [$] $ $ $ $ Optimizar puro $ $ Priorizar ambiental $ Periodo [años] 49 23

24 Resultados (cont.) 3. Criterio ambiental: Emisión de CO2 según escenario planteado Emisión de CO2 [kg] Figura 24. Emisión de CO2 Optimizar para puro el escenario ambiental. Priorizar ambiental Periodo [años] Criterio ambiental: Resultados (cont.) Condición promedio de la RVN según el escenario Priorizar ambiental

25 Condición de red vial pavimentada PCI prom=52 ( ) Red Vial Nacional de Costa Rica 53 25

26 54 Conclusiones La información disponible en el país sobre la RVN permite realizar planes de inversión a largo plazo, a un nivel estratégico y general. Es necesario realizar planes de inversión a largo plazo para eliminar el efecto de incertidumbre en la inversión que se realiza. La planificación no es solamente ejecutar presupuestos; es asignarlo de la manera más idónea, maximizando lo beneficios que se pueden obtener con el monto definido. Se necesita ESTRATEGIA en la Gestión de Pavimentos 26

27 Conclusiones La forma cómo administramos el PATRIMONIO VIAL es Nuestra decisión! Muchas gracias! Ing. José David Rodríguez Morera PITRA 27

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